DE2365591A1 - DEVICE FOR SINTERING CEMENT AND SIMILAR MATERIALS - Google Patents
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Description
Firma ISHIKAWAJIMA-HARIMA JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokio / JapanCompany ISHIKAWAJIMA-HARIMA JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokyo / Japan
Vorrichtung zum Sintern von Zement und ähnlichen StoffenDevice for sintering cement and similar materials
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sintern von Zement und ähnlichen Stoffen.The invention relates to a device for sintering cement and similar materials.
Drehtrommelöfen mit sogenannten Suspensions- bzw. Y/irbel-Vorerhitzern werden in grossem Ausmasse zum Brennen bzw. Sintern fein zerriebener bzw. gemahlener Partikel, beispielsweise der Ausgangsmaterialien von Zement, benutzt, da sie einen hohen Wirkungsgrad und eine grosse Leistungsfähigkeit besitzen. Da jedoch die gesamte thermische Leistung dem Drehtrommelοfen zugeführt wird,sind der thermi-Rotary drum furnaces with so-called suspension or Y / irbel preheaters are used to a large extent for firing or sintering finely ground or ground particles, for example of the raw materials of cement, because of their high efficiency and high performance own. However, since the entire thermal power is fed to the rotary drum furnace, the thermal
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sehe Wirkungsgrad und die Leistungsfähigkeit begrenzt und die Standdauer der feuerfesten Ziegelsteine in der Brennzone ist merklich verkleinert, so dass der Kosten- und Arbeitsaufwand für das Ersetzen der feuerfesten Steine erhöht ist. Um diese Probleme aus der Welt zu schaffen wurde ein Sinterverfahren vorgeschlagen, in dem ein Röstofen benützt wird. Beim herkömmlichen Verfahren, bei dem kein Röstofen benützt wird, wird das Rösten (endotherme Reaktion) des Kalksteines, der eines der Ausgangsmaterialien bei der Herstellung von Zementklinkern ist, lediglich zu 40 % in den Vorerhitzern ausgeführt, während die verbleibende Röstreaktion und das Sintern (exotherme Reaktion) in dem Drehofen erfolgt, woraus eine geringe Ausnutzung resultiert. Benutzt man beim Brennen bzw. Sintern jedoch einen Röstofen, so erfolgt nur ein kleiner Teil der Röst- und Sinterreaktionen in dem Drehtrommelofen, so dass der Drehtrommelofen verkleinert werden kann.see efficiency and performance limited and the service life of the refractory bricks in the firing zone is noticeably reduced, so that the cost and labor required for replacing the refractory bricks is increased. To solve these problems, a sintering process using a roasting furnace has been proposed. In the conventional process, in which no roasting furnace is used, the roasting (endothermic reaction) of the limestone, which is one of the starting materials in the production of cement clinker, is only carried out to 40 % in the preheater, while the remaining roasting reaction and sintering (exothermic Reaction) takes place in the rotary kiln, which results in poor utilization. However, if a roasting furnace is used for firing or sintering, only a small part of the roasting and sintering reactions take place in the rotary drum furnace, so that the rotary drum furnace can be made smaller.
In Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 wird zunächst eine herkömmliche Brenn- bzw. Sintervorrichtung beschrieben. Es zeigt:In connection with FIGS. 1 to 3, a conventional burning or sintering device will first be described. It shows:
Figur 1(A), Figur 1(B) und Figur 1(C) jeweils einen Röstofen, wie er in herkömmlichen Sintervorrichtungen benutzt wird;Figure 1 (A), Figure 1 (B) and Figure 1 (C) each show a roasting furnace as it is in conventional sintering devices is used;
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Figur 2 schematisch eine herkömmliche Sintervorrichtung, die mit einem Röstofen versehen ist undFigure 2 schematically shows a conventional sintering device provided with a roasting furnace is and
Figur 3 eine herkömmliche Sinter- bzw. Brennvorrichtung, in der kein Röstofen vorgesehen ist.FIG. 3 shows a conventional sintering or burning device, in which no roasting oven is provided.
In den Figuren sind identische Bauteile mit den gleichen Bezügszeichen versehen.Identical components are provided with the same reference symbols in the figures.
Zum Brennen bzw. Sintern der Zementmaterialien wird als ideales Verfahren betrachtet, wenn die Hitze, die durch Verbrennung von Brennmaterial erzeugt wird, auf die in einem Luftstrom suspendierten bzw. aufgewirbelten fein gemahlenen Materialien übertragen wird, da man dabei den höchsten thermischen Wirkungsgrad erhält.For firing or sintering the cement materials is called considered ideal practice when the heat generated by burning fuel is limited to the in a stream of air suspended or whirled up finely ground materials is transferred, since one thereby the the highest thermal efficiency.
Zu diesem Zweck ist in dem in Figur 1(A) gezeigten Röstofen eine Luftzufuhrleitung b am Boden des Röstofens angeschlossen. Ein Brenner c und eine Beschickungsöffnung d sind oben am Röstofen vorgesehen, so dass sowohl das Beschickungsmaterial als auch der Brennstoff gleichzeitig nach unten in den Ofen eingeführt werden können. Dieser Röstofen besitzt jedoch den Nachteil, dass die fein gemahlenen Teilchen dahin tendieren, sich in denFor this purpose, in the roasting oven shown in Fig. 1 (A), there is an air supply pipe b at the bottom of the roasting oven connected. A burner c and a feed opening d are provided at the top of the roasting oven so that both the feed material as well as the fuel can be fed down into the furnace at the same time. However, this roasting oven has the disadvantage that the finely ground particles tend to get into the
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Brennzonen der Brennstoffteilchen zu vermischen, so'dass bei einer niedrigen Temperatur der Charge die Verbrennung vollkommen gestoppt wird.To mix combustion zones of the fuel particles so that at a low temperature of the batch, the incineration is stopped completely.
Bei dem in Figur 1(B) gezeigten Röstofen ist die Luftzuführung b tangential bezüglich des Ofens a angeordnet. Sowohl die Beschickungsöffnung d als auch der Brenner c sind in die Luftzufuhrleitung b eingebaut, Bei diesem Röstofen besteht der Nachteil, dass die Abnutzung bzw. der Verschleiss der feuerfesten Materialien äusserst stark anwächst, da der Brennstoff längs der Wandung des · Ofens eingespritzt wird und das Beschickungsmaterial sich an der Wandung des Ofens absetzen kann.In the roasting oven shown in FIG. 1 (B), the air supply b is arranged tangentially with respect to the oven a. As well as the charging opening d as well as the burner c are built into the air supply line b, in this case Roasting furnace has the disadvantage that the wear and tear of the refractory materials is extreme increases sharply because the fuel is injected along the wall of the furnace and so is the feed material can settle on the wall of the furnace.
Im Röstofen, der in der Figur 1(C) gezeigt ist, ist die Luftzufuhrleitung b mit dem Boden des Ofenkörpers a verbunden und der Brenner c ist am Boden so angeordnet, dass der Brennstoff in Richtung nach oben eingespritzt wird. Die Beschickungsöffnung d ist oben am Ofen angeordnet. Die Zone mit extrem hoher Temperatur bildet sich in der Nähe des Brenners c aus, da die Dichte des Beschickungsmaterials in diesem Gebiet gering ist. Da der Brenner c nach oben gerichtet ist, ist es schwierig, die Verbrennung aufrecht zu erhalten.In the roasting furnace shown in Figure 1 (C), the Air supply line b is connected to the bottom of the furnace body a and the burner c is arranged on the bottom so that the fuel is injected in the upward direction. The loading opening d is arranged at the top of the furnace. The extremely high temperature zone is formed in the vicinity of the burner c because the density of the feed material in this area is low. Since the burner c facing upwards, it is difficult to sustain combustion.
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In den beschriebenen Röstöfen wird das fein gemahlene mehlförmige Rohmaterial in die Hochtemperatur-Brennzone eingebracht, so dass der Alkaligehalt des Rohmaterials verdampft wird, woraus ungünstige Auswirkungen für das Produkt entstehen. Der Alkaligehalt des Zementmaterials wird verdampft, wenn die Temperatur höher als 1.1000C ist. Sinkt die Temperatur unter 800 bis 9000C ab, so kondensieren die verdampften Alkalien und bilden zusammen mit dem Beschickungsmaterial einen festen Alkaliüberzug. Der Alkaliüberzug haftet an den Wandungen und verstopft den nachfolgenden Zyltlon bzw. Wirbelerhitzer, wodurch der Betrieb nachteilig beeinflusst wird. Ausserdem werden in der Hochtemperatur-Zone in der Nähe des Brenners Stickoxyde erzeugt. Die Menge der Stickoxyde (NOx), deren Bildung durch den Partialdruck des Sauerstoffes mehr oder weniger beeinflusst wird, steigt exponentiell an, wenn die Temperatur über 1.2000C ansteigt. Die Temperatur des Ofens, der in der Figur 1(B) gezeigt ist, steigt bis auf 1.800 bis 2.0000C an, so dass die Bildung von Stickoxyden nicht vermieden werden kann.In the roasting ovens described, the finely ground flour-like raw material is introduced into the high-temperature burning zone, so that the alkali content of the raw material is evaporated, which has adverse effects on the product. The alkali content of the cement material is evaporated when the temperature is higher than 1,100 ° C. If the temperature drops below 800 to 900 0 C., so condense the volatilized alkalis and together with the feed a solid alkali coating. The alkali coating adheres to the walls and clogs the downstream cylinder or vortex heater, which adversely affects operation. In addition, nitrogen oxides are generated in the high-temperature zone near the burner. The amount of nitrogen oxides (NO x), whose formation is influenced by the partial pressure of oxygen, more or less, increases exponentially when the temperature rises above 1,200 0 C. The temperature of the furnace, which is shown in FIG. 1 (B), rises to 1,800 to 2,000 ° C., so that the formation of nitrogen oxides cannot be avoided.
Die Figur 2 zeigt,eine Vorrichtung zur Ausführung des Sinter- bzw. Brennverfahrens mit einem Röstofen. Zyklone bzw.- Wirbelerhitzer e^ , Q^* e^ unci θλ> die über Leitungen f^, f2 und f-z miteinander verbunden sind, sind genau so wie bei einem herkömmlichen Suspensions-VorerhitzerFIG. 2 shows a device for carrying out the sintering or burning process with a roasting furnace. Cyclones or vortex heaters e ^, Q ^ * e ^ unci θ λ> which are connected to one another via lines f ^, f 2 and f -z , are exactly the same as with a conventional suspension preheater
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angeordnet und sind über eine Beschickungskammer g mit einem Dreh- bzw. Drehtrommelofen h verbunden. Das untere Ende des Drehofens h ist über eine Abzugshaube i mit einer Kühlvorrichtung j verbunden. Das mehlförmige Rohmaterial wird in die Leitung f,, über eine Beschikkungsöffnung k eingeführt. Das Rohmaterial wird durch die erhitzten Gase erhitzt, die aus dem Zyklon e2 austreten und wird in dem Zyklon e^ gesammelt. Das Beschickungsmaterial fällt in die Leitung fp. In gleicher Weise wird das Rohmaterial von der Verbindungsröhre fp dem Zyklon Q^ unci der Verbindungsröhre f^ zu dem Zyklon e^ befördert, so dass es genügend vorerhitzt ist, bevor es in den Röstofen a .eingeführt wird. In dem Röstofen a erfolgt praktisch die gesamte Röstreaktion des Rohmaterials mittels der Verbrennungshitze von Brennstoff, der über den Brenner c eingespritzt wird. Das geröstete Rohmaterial wird über die Röhre 1 zusammen mit den Abgasen in den Zyklon e^ befördert. Vom Zyklon e^ wird das mehlförmige Rohmaterial in den Drehofen h über die Beschikkungskammer g eingeführt und mittels der Verbrennungshitze von Brennstoff gebrannt bzw. gesintert, der über einen Brenner m eingespritzt wird, der in der Abzugshaube i angeordnet ist. Die gesinterten Klinker werden in der Kühlvorrichtung j gekühlt.arranged and are connected to a rotary or rotary drum furnace h via a charging chamber g. The lower end of the rotary kiln h is connected to a cooling device j via an exhaust hood i. The farinaceous raw material is introduced into the line f 1 through a feed opening k. The raw material is heated by the heated gases exiting the cyclone e 2 and is collected in the cyclone e ^. The feed falls into line fp. In the same way, the raw material of the connection tube of the cyclone fp Q ^ unci of the connecting tube to the cyclone f ^ e ^ promoted, so that it is pre-heated sufficiently before it is .eingeführt into the roasting furnace a. In the roasting furnace a, practically the entire roasting reaction of the raw material takes place by means of the combustion heat of fuel which is injected via the burner c. The roasted raw material is conveyed through the pipe 1 together with the exhaust gases into the cyclone e ^. From the cyclone e ^ the flour-like raw material is introduced into the rotary kiln h via the charging chamber g and burned or sintered by means of the heat of combustion of fuel which is injected via a burner m which is arranged in the extractor hood i. The sintered clinkers are cooled in the cooling device j.
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Die Abgase, die eine Temperatur von ungefähr 1.10O0C Ms 1.20O0C "besitzen, werden über die Beschickungskammer g und eine Leitung η der Röhre 1 zugeführt und mit den Abgasen des Röstofens a vermischt, die eine Temperatur von ungefähr 8500C besitzen. Während die vermischten Abgase durch den Zyklon e^,, die Röhre f-,, den Zyklon e,, die Röhre f2, den Zyklon e2, die Röhre f^ und den Zyklon e^ fliessen, wird Wärme auf das fein gemahlene, mehlförmige Rohmaterial übertragen. Das Abgasgemisch wird schliesslich über eine Abgasleitung ο mittels einer Absaugvorrichtung ρ abgeführt. Die Luft, die durch die rotglühenden Klinker in der Kühlvorrichtung j auf hohe Temperatur erhitzt ist, wird über eine Beiluftröhie q dem Röstofen a zugeführt.The exhaust gases, which have a temperature of approximately 1.10O 0 C Ms 1.20O 0 C ", are fed via the charging chamber g and a line η to the tube 1 and mixed with the exhaust gases from the roasting furnace a, which has a temperature of approximately 850 ° C As the mixed exhaust gases flow through the cyclone e ^ ,, the pipe f- ,, the cyclone e ,, the pipe f 2 , the cyclone e 2 , the pipe f ^ and the cyclone e ^, heat is applied to the fine The exhaust gas mixture is finally discharged via an exhaust pipe ο by means of a suction device ρ. The air, which is heated to a high temperature by the red-hot clinker in the cooling device j, is fed to the roasting furnace a via a vent pipe q.
Im Folgenden wird der Druckausgleich in der beschriebenen Vorrichtung näher erläutert. Der Druckverlust im Drettofensystem Δ P, beträgt im allgemeinen 20 bis 30 mm Ws (Wassersäule), während der Druckverlust in dem Röstofensystem ^iPp ungefähr gleich 150 bis 200 mm Ws ist, so dass ein Gebläse r für das Röstofensystem vorzusehen ist. Die Abgase der Kühlvorrichtung j enthalten eine grosse Menge von Klinkerstaub, so dass ein äusserst leistungsfähiger Staubabscheider & anzuordnen ist, um das Abschleifen und den Verschleiss des Gebläses r zu verhindern. Daher muss das Gebläse r eine Leistungsfähig-The pressure equalization in the device described is explained in more detail below. The pressure loss in the third oven system Δ P is generally 20 to 30 mm Ws (water column), while the pressure loss in the roasting oven system ^ iPp is approximately equal to 150 to 200 mm Ws, so that a fan r has to be provided for the roasting oven system. The exhaust gases from the cooling device j contain a large amount of clinker dust, so that an extremely efficient dust separator & must be arranged to prevent the fan r from being abraded and worn. Therefore, the fan must be capable of
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keit besitzen, die es ihm ermöglicht, die Druckdifferenz A PF + ΔΡ^ Aj 300 mm Ws zu kompensieren.have the ability to compensate for the pressure difference AP F + ΔΡ ^ Aj 300 mm Ws.
Der bisherigen Beschreibung ist zu entnehmen, dass in herkömmlichen Geräten ein Gebläse zur Kompensierung des Druckverlustes in dem Röstofensystem und ein Staubabscheider vorzusehen sind, wodurch die Temperatur der Beiluft auf höchstens 350 bis 4000C begrenzt ist, wodurch der thermische Wirkungsgrad verkleinert wird. Daraus resultiert ein Anwachsen der Brennstoffkosten. Ausserdem besteht die Gefahr, dass Gase mit hoher Temperatur aus dem Gerät ausströmen, da in einigen Teilbereichen des Röstofensystems als Innendruck ein Überdruck herrscht. Ausserdem erhöht sich der Energieverbrauch des Gebläses merklich. Alle diese Probleme begleiten den Tatbestand, dass ein Gebläse vorzusehen ist, um den Druck in dem Röstofensystem zu erhöhen.The previous description it can be seen that in conventional devices, a blower for compensating the pressure loss in the Röstofensystem and a dust collector are to be provided, thereby limiting the temperature of the Beiluft to a maximum of 350 to 400 0 C, is reduced whereby the thermal efficiency. This results in an increase in fuel costs. In addition, there is a risk that gases with a high temperature will flow out of the device, since an overpressure prevails as the internal pressure in some partial areas of the roasting oven system. In addition, the energy consumption of the fan increases noticeably. All of these problems accompany the fact that a fan must be provided to increase the pressure in the roasting system.
Bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung wird der Brenner m gezündet, um den Drehofen h anzuheizen und die Abgase des Drehofens werden den Vorerhitzern zugeführt, um diese zu erhitzen. Es wird eine lange Zeit benötigt, um den Drehofen auf die benötigte Temperatur zu erhitzen, so dass beim kontinuierlichen Einleiten der Abgase in den Vorerhitzer der Vorerhitzer überhitzt wird. Im schlimmsten Falle wird das Gebläse r ausgebrannt. Zur Lösung diesesWhen the device is started up, the burner is m ignited in order to heat the rotary kiln h and the exhaust gases from the rotary kiln are fed to the preheaters to these heat. It takes a long time to heat the rotary kiln to the required temperature so that when the exhaust gases are continuously introduced into the preheater, the preheater is overheated. In the worst Trap, the fan r is burned out. To solve this
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Problems ist die herkömmliche Vorrichtung mit einem Hilfskamin oder einem Hilfsabzug in der Beschickungskammer versehen, die ein Grenzgebiet zwischen dem Vorerhitzer und dem Drehofen bildet. Über diesen Hilfsabzug können die Abgase in die Atmosphäre abgeleitet v/erden, bis der Drehofen genügend erhitzt ist. Ausserdem wird der Hilfsabzug nicht nur benutzt/ um die Abgase abzuführen wenn der Betrieb unterbrochen wird, sondern auch um die Abgase abzuführen, wenn die Beschickung mit dem Rohmaterial unterbrochen ist oder im Störungsfalle, wenn das Gebläse ausfällt, um ein Überhitzen der Vorerhitzer zu vermeiden.The problem with the conventional device is provided with an auxiliary chimney or an auxiliary exhaust in the loading chamber, which is a boundary area between the preheater and the rotary kiln. The exhaust gases can be discharged into the atmosphere via this auxiliary vent, until the rotary kiln is sufficiently heated. In addition, the auxiliary exhaust is not only used / to remove the exhaust gases when the operation is interrupted, but also to discharge the exhaust gases when charging with the raw material is interrupted or, in the event of a malfunction, if the fan fails, to prevent the preheater from overheating to avoid.
Eine Vorrichtung mit einem Hilfsabzug ist in Figur 3 gezeigt. Diese Vorrichtung weist Zyklone e^ bis er, Verbindungsröhren f^ bis f^ zur Verbindung der Zyklone, einen Hilfsabzug t, eine Abzugs-Drosselklappe u und eine Drosselklappe ν für den Vorerhitzer auf, die in einer Röhre w angeordnet ist. Ausserdem ist eine Abzugs-Drosselklappe ζ in der Abgasleitung ο vorgesehen, die den Zyklon e^ mit dem Gebläse bzw. der Absaugvorrichtung ρ verbindet. Die in Figur 3 gezeigte. Vorrichtung ist im Gegensatz zu der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung nicht mit einem Röstofen a ausgerüstet.A device with an auxiliary trigger is shown in FIG. This device has cyclones e ^ to er, connecting tubes f ^ to f ^ for connecting the cyclones, an auxiliary exhaust t, an exhaust throttle valve u and a throttle valve ν for the preheater, which is arranged in a tube w. In addition, an exhaust throttle valve ζ is provided in the exhaust line ο, which connects the cyclone e ^ with the fan or the suction device ρ. The one shown in FIG. In contrast to the device shown in FIG. 2, the device is not equipped with a roasting furnace a.
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Verbleiben im Drehofen Rohmaterialien, so werden sie wegen des Druckes der heissen Gase in grosser Menge und · während eines relativ langen Zeitabschnittes in die Atmosphäre ausgestossen. Daraus resultiert eine grosse Umweltverschmutzung. Die Drosselklappe, die den Abgasstrom in den Hilfsabzug oder in den Vorerhitzer ableitet, muss aus hitzebeständigem und feuerfestem Material hergestellt sein und muss eine robuste Konstruktion aufweisen. Ausserdem ist der Aufbau dieser Drosselklappe sehr komplex und ihr Betrieb ist nicht einfach.If raw materials remain in the rotary kiln, they will be in large quantities due to the pressure of the hot gases and emitted into the atmosphere over a relatively long period of time. This results in a great deal of environmental pollution. The throttle valve, which diverts the exhaust gas flow into the auxiliary exhaust or into the preheater, must be made of heat-resistant and fireproof material and must have a robust construction. Besides that the structure of this throttle valve is very complex and its operation is not easy.
Um dieses Problem aus der Welt zu schaffen ,.wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Vorerhitzereinheit mit einer Abgasleitung y versehen ist, die mit einer Drosselklappe χ ausgerüstet ist. Dieser Abgasabzug y ist im allgemeinen unmittelbar vor dem obersten Zyklon e^ angeordnet, so dass nicht nur die Erhitzung wegen des Durchzuges erleichtert wird , wenn der Drehofenbrenner gezündet ist, sondern dass auch die Kühlluft über den Abgasabzug y abgesaugt werden kann ,wenn die Brennstoffmenge vergrössert wird. Dies geschieht , wenn die Vorrichtung unter Normalbedingungen betrieben wird oder wenn wegen eines Notfalles der Betrieb der Vorrichtung plötzlich unterbrochen werden muss. Dabei wird eine Überhitzung des obersten Zyklons e^, der nicht mit feuerfestem Material versehen ist, und des Gebläses verhindert.To solve this problem, .was a process proposed in which the preheater unit is provided with an exhaust pipe y, which is equipped with a throttle valve χ is equipped. This flue gas vent y is generally arranged immediately in front of the uppermost cyclone e ^, so that not only the heating is facilitated because of the draft when the rotary kiln burner is ignited, but that the cooling air can also be sucked off via the exhaust gas vent y if the amount of fuel increases will. This happens when the device is under normal conditions is operated or when the operation of the device is suddenly interrupted due to an emergency got to. Overheating of the top cyclone e ^, which is not provided with refractory material and prevents the fan.
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Wird jedoch die Drosselklappe in einem Bereich installiert, in dem ein Unterdruck, "beispielsweise der Grosse von - 600 mm "bis - 800 mm Ws ■ herrscht, so beeinflusst bereits ein geringes Öffnen oder Schliessen der Drosselklappe die Zugverhältnisse im Drehofen äusserst stark. Die Drosselregelung ist daher sehr schwierig und der Drehofenbetrieb wird ungünstig beeinflusst. Ausserdem entstehen Dichtungsprobleme und es entsteht ein Luftverlust sogar dann, wenn die Drosselklappe im Normalbetrieb völlig geschlossen ist, weswegen die Leistung des Gebläses bzw. des Entlüfters erhöht werden muss. In einigen Fällen wird damit der gesamte Wirkungsgrad der Vorrichtung verkleinert. Ausserdem ist die Drosselklappe im allgemeinen in grösserer Höhe, beispielsweise 50 m über der normalen Arbeitshöhe, angeordnet. Diese Höhe ist natürlich von der Kapazität der Gesamtanordnung abhängig. Wird daher die Drossel im Störungsfall geöffnet, so wird eine grosse Menge erhitzten Gases wegen des grossen Zuges ausgestossen. Daraus resultiert ein Temperaturanstieg in den oberen !'eilen der Vorrichtung, die normalerweise gekühlt sein sollen. Ausserdem ist es wegen der Wartung und wegen eventueller Reparaturen nicht besonders günstig, die Drosselklappe in einer solchen Höhe zu installieren.However, if the throttle valve is installed in an area in which a negative pressure, "for example the size of -600 mm "to - 800 mm Ws ■ prevails, so already influences a slight opening or closing of the throttle valve, the draft conditions in the rotary kiln are extremely high. The throttle control is therefore very difficult and the rotary kiln operation is adversely affected. In addition, sealing problems arise and there is air leakage even when the throttle valve is fully closed during normal operation is, which is why the performance of the blower or the ventilator must be increased. In some cases it will do the whole Reduced efficiency of the device. In addition, the throttle valve is generally at a greater height, for example 50 m above the normal working height. This height is of course dependent on the capacity of the overall arrangement addicted. Therefore, if the throttle is opened in the event of a malfunction, a large amount of heated gas is due to of the great train expelled. This results in a rise in temperature in the upper! 'rush the device that should normally be refrigerated. Besides, it's because of the maintenance and due to possible repairs not particularly convenient to install the throttle at such a height.
Es besteht die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einem Röstofen auszurüsten, in dem eineThe object is to provide a device of the type mentioned at the beginning Kind of equipping with a roasting oven in which one
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stabile Verbrennung mit einem vorgegebenen, thermischen Wirkungsgrad aufrecht zu erhalten ist. Dabei sollen der thermische Wirkungsgrad der Gesamtvorrichtung merklich erhöht und eine Gefährdung, beispielsweise beim Ausbrechen von Gasen hoher Temperatur, beseitigt werden.stable combustion with a given, thermal Efficiency is to be maintained. The thermal efficiency of the entire device should be noticeable increased and a hazard, for example when high temperature gases break out, are eliminated.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zum Sintern von Zement und ähnlichen Stoffen mit einem zwischen einem Suspensions-Vorerhitzer und einem Drehofen angeordneten Röstofen, einem dem Drehofen nachgeschalteten Kühler für das Röstgut, z.B. Klinker, und mit einer Heissluftleitung, die Heissluft aus dem Kühler dem Röstofen zuführt und schlägt als erfindungsgemässe Lösung vor, dass zwischen dem Drehofen und dem Röstofen oder der genannten Heissluftleitung eine Verbindung vorgesehen ist, um der Sekundärluft für den Röstofen in bzw. vor dem Röstofen Drehofenabgas zuzumischen, dass in dieser Verbindung zur Erhöhung des Durchströmwiderstandes für das Drehofenabgas eine Drosseleinschnürung angeordnet ist,und dass die Heissluftleitung eine Einrichtung zur Regelung des Luftmengenstroms zum Röstofen enthält.The invention is based on solving the problem posed of an apparatus for sintering cement and similar materials with an intermediate suspension preheater and a roasting furnace arranged in a rotary kiln, a cooler downstream of the rotary kiln for the roasted material, e.g. clinker, and with a hot air line that supplies hot air from the cooler to the roasting oven and suggests as the invention The solution is to establish a connection between the rotary kiln and the roasting oven or the hot air duct mentioned is provided in order to mix the secondary air for the roasting oven in or in front of the roasting oven rotary kiln exhaust gas that in This connection to increase the flow resistance for the rotary kiln exhaust gas arranged a throttle constriction is, and that the hot air line contains a device for regulating the air flow rate to the roasting oven.
Die dem Röstofen zugeführte Verbrennungsluft ist. somit ein Gemisch aus Drehofenabgasen und Luft mit hoher Temperatur. Infolge der Regelung des Luftmengenstroms in der Heissluftleitung sind die Verbrennungsbedingungen im Röstofen regulierbar. Zweckmässigerweise ist in der Heissluftleitung für die wahlweise Zumischung von Umgebungsluft eine Öffnung vorge-The combustion air supplied to the roasting oven is. thus a mixture of rotary kiln exhaust gases and high temperature air. As a result of the regulation of the air flow in the hot air duct, the combustion conditions in the roasting oven can be regulated. Appropriately, an opening is provided in the hot air line for the optional admixture of ambient air.
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sehen. Bei diesersee. At this
Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird ein Gebläse zur Erhöhung des Druckes in der Beiluftleitung und dem Röstofen nicht benötigt und die damit verbundenen ungünstigen thermischen Effekte für den Aufbau der Vorerhitzer-Einheiten überwunden. Die im Brenn- bzw. Drehtrommelofen durch Sintern bzw. Brennen der fein gemahlenen Ausgangsmaterialien gewonnenen Klinker können einer Kühlvorrichtung zuführbar sein, deren Luft über eine Leitung dem Röstofen zuführbar sein kann, wobei die Eingangsöff- . hung dieser Leitung beispielsweise mit einer Drosselklappe wahlweise zu öffnen oder zu schliessen ist.An embodiment of the device according to the invention is a fan to increase the pressure in the auxiliary air line and the roasting oven and the associated unfavorable thermal effects for the construction of the preheater units overcome. The finely ground in the kiln or rotary drum furnace by sintering or firing Clinker obtained from raw materials can be fed to a cooling device, the air of which can be fed via a line can be fed to the roasting oven, the input opening. hung this line, for example with a throttle valve can either be opened or closed.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird beispielhaft anhand der Figuren 4 bis 7 näher erläutert.The device according to the invention is explained in more detail by way of example with reference to FIGS.
Es zeigen:Show it:
Figur 4(A) eine Draufsicht und Figur 4(B) eine Seitenansicht eines Röstofens, derFigure 4 (A) is a plan view and Figure 4 (B) is a side view of a roasting oven which
in einer erfindungsgemässen Vorrichtungin a device according to the invention
einsetzbar ist;can be used;
Figur 5 schematisch eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem Röstofen;FIG. 5 schematically a device according to the invention with a roasting oven;
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Figur 6 die Verbindung zwischen einem Röstofen und einer Abgasleitung undFigure 6 shows the connection between a roasting oven and an exhaust pipe and
Figur 7 schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Röstofen.FIG. 7 schematically shows another exemplary embodiment of a device according to the invention a roasting oven.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components have the same reference symbols Mistake.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Sintern bzw* Brennen der Ausgangsmaterialien für Zement und ähnliche Stoffe ist ein Röstofen so aufgebaut, dass man einen optimalen thermischen Wirkungsgrad erhält. Eine Luftzufuhrbzw. Beiluftleitung kann wahlweise geöffnet oder geschlossen werden. Diese Zuleitung ist mit einer Röhre verbunden, durch die die Verbrennungsluft aus einer Kühlvorrichtung zu dem Röstofen strömt. Die Zufuhr der Verbrennungsluft kann damit reguliert werden.In the device according to the invention for sintering or * Burning of the raw materials for cement and similar substances, a roasting furnace is constructed in such a way that one can get an optimal thermal efficiency. An air supply or The air duct can either be opened or closed will. This supply line is connected to a pipe through which the combustion air from a cooling device flows to the roasting oven. The supply of combustion air can thus be regulated.
In dem in den Figuren 4(A) und 4(B) gezeigten Röstofen ist eine Verbrennungsluft-Zufuhrleitung 6 mit dem Boden des Röstofens 1 verbunden, und eine Abgasleitung 7 ist an seiner oberen Peripherie vorgesehen. Das mehlförmige Rohmaterial wird über eine Beschickungsöffnung 5 in denIn the roasting furnace shown in Figures 4 (A) and 4 (B), a combustion air supply pipe 6 is connected to the bottom of the roasting furnace 1, and an exhaust pipe 7 is provided on its upper periphery. The farinaceous Raw material is fed into the via a feed opening 5
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Röstofen 1 eingebracht, die oben am Röstofen angeordnet ist. Das eingebrachte Rohmaterial fliesst daher in die Richtung, die durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Mehrere Brenner, beispielsweise drei Brenner 2, 3 und 4 beim gezeigten Ausführungsbeispiel, sind ebenfalls in der Deckplatte des Röstofens 1 angeordnet. Die Leistungsfähigkeit der Brenner 2, 3 und 4 ist in der Reihenfolge ihrer Nummerierung verkleinert, so dass der Verbrennungsgrad bzw. die Verbrennungsbedingungen veränderbar sind. Der Verbrennungsgrad kann auch durch die Anzahl der gezündeten Brenner verändert werden.Roasting oven 1 introduced, which is arranged at the top of the roasting oven. The introduced raw material therefore flows into the Direction indicated by the dashed line. Several burners, for example three burners 2, 3 4 and 4 in the embodiment shown are also arranged in the cover plate of the roasting oven 1. the Capacity of burners 2, 3 and 4 is reduced in the order of their numbering, so that the degree of combustion or the combustion conditions can be changed. The degree of burn can also be determined by the number of the ignited burner can be changed.
Die Geschwindigkeit der über die Luftleitung 6 zugeführten Verbrennungsluft ist so ausgewählt, dass sie genügend grosser als die Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit bzw. Flammendurchsatzgeschwindigkeit ist. Damit kann eine Gegenstrom-Verbrennungsmethode angewendet werden, bei der fast keine Flamme erzeugt wird, sondern die fein zerteilten Brennstoffteilchen verbrannt werden, die zusammen mit dem fein zermahlenen, mehlförmigen Rohmaterial in der Richtung fliessen, die durch den in gebrochener Linie gezeichneten Pfeil angedeutet ist. Daraus folgt, dass sich keine Zone mit extrem hoher Temperatur ausbildet, sondern dass man eine Zone mit gleichförmig niedriger Temperatur (850 bis 9000C-) erhält. Da die Geschwindigkeit der Verbrennungsluft grosser ist als die Flammen geschwindigkeit^The speed of the combustion air supplied via the air line 6 is selected so that it is sufficiently greater than the flame propagation speed or flame throughput speed. A countercurrent combustion method can thus be used in which almost no flame is generated, but the finely divided fuel particles are burned, which flow together with the finely ground, farinaceous raw material in the direction indicated by the broken line arrow. It follows from this is that no zone with extremely high temperature is formed, but that one zone at a uniformly low temperature (850 to 900 0 C -) is obtained. Since the speed of the combustion air is greater than the flame speed ^
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wird der Wärmeübergang auf das fein zermahlene, mehlförmige Rohmaterial weitgehend durch die erzwungene Konvektion bewirkt und der Wärmeübergang durch Strahlung beträgt ungefähr nur 10 %. Dadurch wird ein ausreichender Wärmeübergang auch dann bewirkt, wenn der Röstofen auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten wird. Beim Ausführungsbeispiel sind die Brenner in der Deckplatte bzw. oben am Röstofen angeordnet. Selbstverständlich kann die Stellung der Brenner verändert werden, falls dies erforderlich ist. Die optimale Stellung und die Leistungsfähigkeit der Brenner und der mit einer Anzahl von Brennern erhaltene Verbrennungsgrad kann beliebig in Abhängigkeit von dem Aufbau des Röstofens und von der Strömung des Rohmaterials und des Brennstoffes im Brennofen verändert werden.the heat transfer to the finely ground, flour-like raw material is largely effected by forced convection and the heat transfer through radiation is only about 10 %. As a result, sufficient heat transfer is achieved even if the roasting oven is kept at a relatively low temperature. In the exemplary embodiment, the burners are arranged in the cover plate or at the top of the roasting oven. Of course, the position of the burners can be changed if necessary. The optimum position and efficiency of the burners and the degree of combustion obtained with a number of burners can be changed at will depending on the structure of the roasting furnace and the flow of raw material and fuel in the furnace.
Die Betriebsweise eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Röstofen zeigt Figur 5 und 6. Dieses Ausführungsbeispiel gleicht im wesentlichen der in Figur 2 gezeigten herkömmlichen Vorrichtung. Das mehlförmige Rohmaterial wird über eine Beschickungsvorrichtung 19 in eine Röhre 12 eingegeben und wird genügend vorerhitzt, während es durch den Zyklon 8, die Röhre 13, den Zyklon 9, die Röhre 14 und den Zyklon 10 in der angegebenen Reihenfolge fliesst. Anschliessend fliesst das Rohmaterial in den Röstofen 1.The mode of operation of a first exemplary embodiment of a device according to the invention with a roasting oven is shown FIGS. 5 and 6. This embodiment is essentially the same as the conventional device shown in FIG. The flour-like raw material is fed via a feeder 19 is entered into a tube 12 and is sufficiently preheated while it is passed through the cyclone 8, the tube 13, the cyclone 9, the tube 14 and the cyclone 10 flows in the order given. Afterward the raw material flows into the roasting oven 1.
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Das Rohmaterial wird meist vollständig in dem Röstofen 1 mittels der Verbrennungshitze des über die Brenner 2, 3 und 4 eingespritzten Brennstoffes geröstet. Mit dem gerösteten Rohmaterial wird ein Drehtrommelofen 16 über eine Leitungsröhre 7,einen Zyklon 11 und eine Beschickungskammer 15 beschickt. Im Drehtrommelofen 16 wird das Rohmaterial gesintert bzw. gebrannt mittels der Verbrennungshitze von Brennmaterial, das über einen Brenner 20 eingespritzt wird, der in der Abzugshaube 17 des Drehtrommelofens angeordnet ist. Die gesinterten Klinker werden einer Kühlvorrichtung 18 zugeführt und dort abgekühlt.The raw material is mostly completely in the roasting furnace 1 by means of the combustion heat of the fuel injected through burners 2, 3 and 4 is roasted. With the roasted raw material a Rotary drum furnace 16 via a conduit 7, a cyclone 11 and a loading chamber 15 are loaded. The raw material is sintered or fired in the rotary drum furnace 16 by means of the heat of combustion of fuel injected via a burner 20 located in the Extraction hood 17 of the rotary drum furnace is arranged. The sintered clinkers are fed to a cooling device 18 and cooled down there.
Die in den Figuren 5 und 6 gezeigte, erfindungsgemässe Vorrichtung unterscheidet sich von der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung dadurch, dass die von den rotglühenden Klinkern in der Kühlvorrichtung 18 auf hohe Temperatur erhitzte Luft einer Staubabscheidekammer 24 zugeführt wrnrd. Anschliessend wird die staubfreie Beiluft über eine Leitung 6 dem Röstofen 1 zugeführt. Ausserdem ist ein Reduzierstück 25 (Figur 6), das beispielsweise eine Drosselbohrung bzw. Drosselöffnung sein kann, in einer Röhre 21 angeordnet, über die die Abgase aus der Beschickungskammer 15 in die Beiluftleitung 6 strömen und die Beiluftleitung 6 weist eine verstellbare Drosselklappe 26 auf.The shown in Figures 5 and 6, according to the invention Device differs from the device shown in Figure 2 in that the red-hot Clinker in the cooling device 18 is supplied with air heated to a high temperature to a dust separation chamber 24 wrnrd. The dust-free air is then passed through a Line 6 is fed to the roasting furnace 1. In addition, there is a reducer 25 (FIG. 6) which, for example, has a throttle bore or throttle opening can be arranged in a tube 21 through which the exhaust gases from the loading chamber 15 flow into the additional air line 6 and the additional air line 6 has an adjustable throttle valve 26 on.
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In Abweichung von der in Figur. 2 gezeigten Vorrichtung strömen die Abgase des Drehofens mit einer Temperatur von ungefähr 1.100 bis 1.2000C von der Beschickungskammer 15 über die Leitung 21 zu der Beiluftleitung 6, wo sie mit der Beiluft vermischt werden, die eine Temperatur von 700 bis 75O0C aufweist. Das Gasgemisch wird anschliessend in den Röstofen 1 eingeführt. Die Abgase des Röstofens 1 können das fein gemahlene, mehlförmige Ausgangsmaterial noch genügend erhitzen, wenn sie durch den Zyklon 11, die Leitung 14, den Zyklon 10, die Leitung 13, den Zyklon 9, die Leitung 12 und den Zyklon 8 strömen. Anschliessend werden die Abgase über die Abgasleitung mittels eines Gebläses 23 abgeführt.Deviating from the one in figure. Apparatus shown in Figure 2 the exhaust gases of the rotary kiln with a temperature of about 1100-1200 0 C from the feed chamber 15 via the line 21 to the Beiluftleitung 6, where they are mixed with the Beiluft having a temperature of 700 to 75O 0 C. The gas mixture is then introduced into the roasting furnace 1. The exhaust gases from the roasting furnace 1 can still heat the finely ground, flour-like starting material sufficiently when they flow through the cyclone 11, the line 14, the cyclone 10, the line 13, the cyclone 9, the line 12 and the cyclone 8. The exhaust gases are then discharged via the exhaust pipe by means of a fan 23.
Der Druckverlust im Beiluft-Röhrensystem ist im wesentlichen gleich dem Druckverlust A Pk = 20 bis 30 mm WsThe pressure loss in the bypass air pipe system is essentially equal to the pressure loss AP k = 20 to 30 mm Ws
des Drehofensystems. Mittel,um einen Druckverlust im Beiluft-Röhrensystem zu kompensieren sind daher nicht nötig. Es ist lediglich die Staubabscheidekammer 24 vorzusehen, deren Aufbau einfach ist. Der Druckverlust im Beiluft-Röhrensystem AP„, der den Druckverlust in der Staubabscheidekammer 24 einschliesst, beträgt ungefähr 50 bis 60 mm Ws. Die Druckdifferenz AP0- ^l Pt. beträgt daher ungefähr 30 mm Ws. Um diese geringfügige Druckdifferenz zu kompensieren, kann eine verstellbare Druck-Drosselklappe in der Abgasleitungof the rotary kiln system. Means to compensate for a pressure loss in the bypass air pipe system are therefore not necessary. It is only necessary to provide the dust separation chamber 24, the structure of which is simple. The pressure loss in the bypass air pipe system AP ", which includes the pressure loss in the dust separation chamber 24, is approximately 50 to 60 mm Ws. The pressure difference AP 0 - ^ l Pt. is therefore about 30 mm water column. To compensate for this slight pressure difference, an adjustable pressure throttle valve can be installed in the exhaust pipe
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21 angeordnet werden. Die Temperatur der Abgase des Drehofens sind jedoch so extrem hoch, dass die Drosselklappe leicht beschädigt werden kann. Um dieses Problem zu überwinden, ist erfindungsgemäss ein Reduzierstück 25 in der Leitung 21 angeordnet, so dass der Druckverlust Apv nur unbedeutend grosser als der Druckverlust ΔΡ. wird. Die verstellbare Drosselklappe bzw. der Schieber 26 ist bei dieser Ausführungsform in der Beiluftleitung 6 angeordnet, durch die nur Gas mit relativ niedriger Temperatur strömt, so dass eine Beschädigung der Drosselklappe 26 weitgehend ausgeschlossen ist. Die Beiluft wird in den Röstofen 1 eingebracht, nachdem sie mit den Abgasen des Drehofens vermischt worden ist. Man befürchtete, dass die Verbrennungsleistung abnehmen könnte, in Abhängigkeit von der Abnahme des Sauerstoffgehaltes. Versuche zeigten jedoch, dass ungünstige Auswirkungen auf die Verbrennung im Röstofen vermieden werden können, wenn die Verbrennungsgrade in dem Drehofen und in dem Röstöfen so reguliert werden, dass der Sauerstoffgehalt der Beiluft am Eingang des Röstofens über eine benötigten Menge (beispielsweise C>2 = grosser als 12 bis 15 %) gehalten wird.21 are arranged. However, the temperature of the exhaust gases from the rotary kiln is so extremely high that the throttle valve can easily be damaged. In order to overcome this problem, according to the invention a reducer 25 is arranged in the line 21 so that the pressure loss A p v is only insignificantly greater than the pressure loss ΔΡ. will. In this embodiment, the adjustable throttle valve or slide 26 is arranged in the auxiliary air line 6 through which only gas at a relatively low temperature flows, so that damage to the throttle valve 26 is largely excluded. The auxiliary air is introduced into the roasting furnace 1 after it has been mixed with the exhaust gases from the rotary kiln. It was feared that the combustion performance could decrease depending on the decrease in the oxygen content. Tests have shown, however, that unfavorable effects on the combustion in the roasting oven can be avoided if the degrees of combustion in the rotary oven and in the roasting oven are regulated in such a way that the oxygen content of the auxiliary air at the entrance of the roasting oven exceeds a required amount (for example C> 2 = greater than 12 to 15 %) .
Das in Figur 7 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung gleicht im wesentlichen im Aufbau und im Betrieb der Vorrichtung, die in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist. Es ist jedoch eine zweiteThe second exemplary embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 7 is essentially the same in the construction and operation of the device shown in FIGS. However, it is a second
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. Drosselklappe 27 in der Beiluftleitung 6 angeordnet, die die Kühlvorrichtung 18 mit dem Röstofen 1 verbindet und es ist eine Luftzufuhr 29 vorgesehen, in der eine weitere Drosselklappe 28 angeordnet ist. Diese Luftzufuhr 29 ist mit der Beiluftleitung 6 verbunden. Ausserdem ist eine Drosselklappe 30 in der Abgasleitung 22 angeordnet und ein Gebläse 31 ist mit der Kühlvorrichtung 18 verbunden um überschüssige Luft abzuführen.. Throttle valve 27 is arranged in the auxiliary air line 6, which connects the cooling device 18 to the roasting oven 1 and an air supply 29 is provided in which a further throttle valve 28 is arranged. This air supply 29 is connected to the auxiliary air line 6. In addition, a throttle valve 30 is arranged in the exhaust line 22 and a fan 31 is connected to the cooling device 18 to discharge excess air.
In der eben beschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtung wird das vorerhitzte mehlförmige Rohmaterial in den Röstofen 1 aus dem Zyklon 10 der dritten Stufe eingeführt. Vom Röstofen 1 wird das geröstete Rohmaterial dem Zyklon 11 der vierten Stufe zugeführt und dort gesammelt. Mit dem gerösteten Rohmaterial des Zyklons 11 wird der Drehtrommelofen 16 über seine Beschickungskammer 15 zum Sintern des Rohmaterials beschickt. Die dem Röstofen 1 zugeführte Beiluft ist im allgemeinen Luft hoher Temperatur, die von den rotglühenden Klinkern in der Kühlvorrichtung 18 erhitzt wurde. Die Klinker sind der Kühlvorrichtung 18 von dem Drehofen 16 zugeführt. Die Beiluft wird mit Abgasen gemischt, die aus der Beschickungskammer 15 in die Beiluftleitung 6 abströmen. In the device according to the invention just described the preheated farinaceous raw material is introduced into the roasting furnace 1 from the cyclone 10 of the third stage. From the roasting oven 1, the roasted raw material is the Cyclone 11 fed to the fourth stage and collected there. With the roasted raw material of the cyclone 11 is the Rotary drum furnace 16 charged via its charging chamber 15 for sintering the raw material. The roasting oven 1 The additional air supplied is generally high-temperature air from the red-hot clinker in the cooling device 18 was heated. The clinkers are fed to the cooling device 18 from the rotary kiln 16. The supplementary air is mixed with exhaust gases flowing out of the charging chamber 15 into the air duct 6.
Im Folgenden wird der Betrieb der Luftzufuhröffnung 29, mit der die Beiluftleitung 6 versehen ist, näher be-The operation of the air supply opening 29, with which the additional air line 6 is provided, see in more detail
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schrieben. Ist der Drehofen 16 gezündet, so ist die Drosselklappe 28 in der Luftzufuhr 29 normalerweise geschlossen und das Abzugsgebläse 23 ist in Betrieb, so dass die gekühlte Luft von der Kühlvorrichtung 18 über die Beiluftleitung abgesaugt werden kann, wenn die Drosselklappe 27 der Beiluftleitung offen ist. Eine Erhitzung der Vorerhitzungseinheit über eine bestimmte Temperatur wird daher verhindert. Ist die Tem-, peratur des Drehtrommelofens 16 genügend hoch, so wird der Röstofen 1 gezündet und das mehlförmige Rohmaterial über die Beschickungsvorrichtung 19 eingegeben, womit der Betrieb in einfacher Weise gestartet wird. Verbleiben die Rohmaterialien in dem Drehtrommelofen 16, wenn der Betrieb gestartet oder gestoppt wird, so werden die rotglühenden Klinker in die Kühlvorrichtung abgeführt, so dass die Luft hoher Temperatur von dieser Vorrichtung abgeführt werden kann. In diesem Falle wird die Drosselklappe 28 in der Öffnung 29 geöffnet, so dass die Beiluft abgekühlt wird, um ein Überhitzen der Vorerhitzungseinheit zu vermeiden. Ausserdem wird beim Abschalten des Drehofens eine genügende Menge von Luft über die Öffnung 29 der Vorerhitzungseinheit zugeführt, so dass ein Ausscheiden und Anhäufen des suspendierten bzw. aufgewirbelten fein gemahlenen mehlförmigen Rohmaterials zu vermeiden ist. Die überschüssige Luft in der Kühlvorrichtung kann mittels des Gebläses 31 abgeführt werden,wrote. If the rotary kiln 16 is ignited, the throttle valve 28 is normally in the air supply 29 closed and the exhaust fan 23 is in operation, so that the cooled air can be sucked from the cooling device 18 via the auxiliary air line, if the throttle valve 27 of the auxiliary air line is open. A heating of the preheating unit above a certain Temperature is therefore prevented. If the temperature of the rotary drum furnace 16 is sufficiently high, then the roasting furnace 1 ignited and entered the flour-like raw material via the charging device 19, with which operation is started in a simple manner. Remain the raw materials in the rotary drum furnace 16 if the operation is started or stopped, the red-hot clinker is discharged into the cooling device, so that the high temperature air can be discharged from this device. In this case the throttle will be 28 opened in the opening 29, so that the auxiliary air is cooled down in order to overheat the preheating unit to avoid. In addition, when the rotary kiln is switched off, a sufficient amount of air is drawn through the opening 29 fed to the preheating unit, so that it is eliminated and agglomerating the suspended finely ground floury raw material avoid is. The excess air in the cooling device can be removed by means of the fan 31,
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nachdem sie vom Staub befreit ist. Im Störungsfall kann kühle Luft über die Öffnung 29 angesaugt werden, womit ebenfalls eine Überhitzung der Vorerhitzungseinheit zu vermeiden ist. Fällt das Gebläse 23 aus, so wird die Drosselklappe 30 in der Abgasleitung 22 geschlossen, wodurch der Gasstrom in der Vorrichtung unterbrochen wird, was ebenfalls eine Überhitzung verhindert.after it is freed from the dust. In the event of a fault, cool air can be sucked in via the opening 29, which also leads to overheating of the preheating unit avoid is. If the fan 23 fails, the throttle valve 30 in the exhaust line 22 is closed, whereby the gas flow in the device is interrupted, which also prevents overheating.
Selbstverständlich lassen sich die beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele in weitem Masse zu weiteren erfindungsgemässen Vorrichtungen abwandeln.It goes without saying that the two exemplary embodiments described can be largely combined with other embodiments according to the invention Modify devices.
Es wurde beschrieben, dass ein Röstofen gemäss Figuren 4 und 5 benutzt wird, mit dem man keine Zone hoher Temperatur im Röstofen erhält. Daraus resultiert, dass die Verdampfung des Alkaligehaltes im mehlförmigen Rohmaterial verhindert wird, wodurch die ungünstigen Auswirkungen vermieden werden, die bei herkömmlichen Vorrichtungen durch die Verdampfung des Alkaligehaltes ausgelöst werden. Eine Verbrennung mit einem geringen Luftüberschuss kann erhalten werden und es lässt sich eine Atmosphäre relativ geringer Temperatur (ungefähr 850 bis 9000C) erhalten, womit die Bildung von Stickoxyden und die damit verbundene Umweltverschmutzung zu verhindern ist. Da die Temperatur in dem Ofen sich relativ niedrig halten lässt, ist es nicht erforderlich, beim Aufbau der Wandungen desIt has been described that a roasting oven according to FIGS. 4 and 5 is used, with which no high temperature zone is obtained in the roasting oven. The result is that the evaporation of the alkali content in the flour-like raw material is prevented, thereby avoiding the unfavorable effects that are triggered in conventional devices by the evaporation of the alkali content. Combustion with a small excess of air can be obtained and a relatively low temperature atmosphere (approximately 850 to 900 ° C.) can be obtained, thereby preventing the formation of nitrogen oxides and the associated environmental pollution. Since the temperature in the furnace can be kept relatively low, it is not necessary when building the walls of the
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Ofens feuerfestes Material zu benutzen, das extrem hohen Temperaturen standhalten kann. Damit lassen sich ausserdem die Wartungsperioden für die Wand des Ofens verlängern. Da mehrere Brenner vorgesehen sind, ist eine Wiederzündung möglich, so dass ein vollständiges Abschalten des Ofens zu umgehen ist. Wegen der Dispersionsverbrennung kann der thermische Wirkungsgrad erhöht werden und eine Verbrennung mit einem geringen Luftüberschuss ist möglich. Damit werden die Gesamtkosten für den Brennstoff verringert.Use furnace refractory material that can withstand extremely high temperatures. With it you can also extend the maintenance periods for the furnace wall. Since several burners are provided, there is a reignition possible, so that a complete shutdown of the furnace can be avoided. Because of the dispersion combustion the thermal efficiency can be increased and combustion with a small excess of air is possible possible. This reduces the overall cost of the fuel.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist ein Gebläse zur Druckerhöhung der Beiluft für den Röstofen nicht erforderlich, so dass die Beiluft sich auf eine genügend hohe Temperatur erhitzen lässt, woraus eine Verringerung der Brennstoff kosten resultiert. Alle Drücke in der Brennvorrichtung sind negativ, d.h. kleiner als der Atmosphärendruck, so dass ein Ausbruch von Gasen mit hoher Temperatur verhindert werden kann und sich die Hitze der Abgase des Drehtrommelofens wirksam wiederbenutzen lässt, was zu einer weiteren Verringerung der Brennstoff-kosten führt. Die Temperatur der dem Zyklonsystem zugeführten Gase kann relativ stark erniedrigt werden, so dass Probleme, beispielsweise das Anhaften eines Überzugs, nicht auftreten. Die Temperatur der Abgase der Sintervorrichtung kann ebenfalls erniedrigt werden, woraus eine VergrösserungIn the first embodiment, a fan to increase the pressure of the additional air for the roasting oven is not required, so that the air can be heated to a sufficiently high temperature, resulting in a reduction in fuel cost results. All pressures in the burner are negative, i.e. less than atmospheric pressure, so that an outbreak of high temperature gases can be prevented and so the heat of the exhaust gases can be prevented Rotary drum furnace can effectively reuse what to leads to a further reduction in fuel costs. The temperature of the gases supplied to the cyclone system can can be decreased relatively much, so that problems such as sticking of a coating do not occur. The temperature of the exhaust gases from the sintering device can also be lowered, resulting in an increase
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des thermischen Wirkungsgrades resultiert.the thermal efficiency results.
Im zweiten Ausführungsbeispiel, das in Figur 7 gezeigt ist, ist eine mit einer Drosselklappe versehene Luftzufuhr mit der Beiluftleitung verbunden, so dass der Hilfsabzug weggelassen werden kann, der bei herkömmlichen Geräten vorzusehen ist. Dadurch lässt sich vermeiden, dass Abgase laufend in die umgebende Atmosphäre abgegeben werden. Das Problem der Umweltverschmutzung ist damit völlig umgangen. Da ausserdem der negative Druck, d.h. der Unterdruck in der Beiluftleitung 6, immer in der Grosse von - 10 bis - 50 mm Ws liegt, ist die Dichtung der Drosselklappe in der Luftzufuhr sehr einfach und die Menge, der Ausströmluft kann minimal gehalten werden. Die Auswirkung des Ofenzuges kann wegen der Einstellung der Drosselklappe ebenfalls minimal gehalten werden, so dass sich die Gastemperaturen an verschiedenen Teilen in idealer Weise regulieren lassen, ohne dass dadurch der Betrieb ungünstig beeinflusst wird. Zum Aufbau der Vorrichtung ist zu sagen, dass die Bauteile auf einer relativ niedrigen Höhe aufgebaut sind, so dass der Zug der erhitzten Gase aus dem Ofen vermieden werden kann. Daher kann man nur die Vorerhitzungseinheit kühlen, ohne auch den Drehofen zu kühlen. (Es ist nicht vorteilhaft, den Drehofen zu rasch abzukühlen, um die feuerfesten Steine zu schützen). Die Luftzufuhröffnung 29 kann mitIn the second exemplary embodiment, which is shown in FIG. 7, there is an air supply provided with a throttle valve connected to the auxiliary air duct, so that the auxiliary trigger can be omitted, which is the case with conventional devices is to be provided. This prevents exhaust gases from continuously being released into the surrounding atmosphere will. The problem of environmental pollution is thus completely avoided. In addition, since the negative pressure, i.e. the negative pressure in the auxiliary air line 6, always in the size of - 10 to - 50 mm Ws, is the Seal the throttle valve in the air supply very easily and the amount of outflow air can be kept to a minimum will. The effect of the furnace draft can also be kept to a minimum due to the setting of the throttle valve so that the gas temperatures at different parts can be regulated in an ideal way without thereby the operation is adversely affected. Regarding the structure of the device, it should be said that the components are on a relatively low height so that the draft of the heated gases from the furnace can be avoided. Therefore you can only cool the preheating unit without also cooling the rotary kiln. (It is not beneficial to cool the rotary kiln too quickly to protect the refractory bricks). The air supply opening 29 can with
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jedem Teil der Beiluftleitung 6 verbunden sein, ohne dass dadurch der Betrieb ungünstig beeinflusst wird. Beispielsweise kann die Luftzufuhröffnung in der iMähe der Abzugshaube des Drehofens angeordnet sein, wo das Bedienungspersonal immer arbeitet, so dass nicht nur die Inspektion, die Wartung und eventuelle Reparaturen erleichtert werden, sondern auch eine manuelle Betätigung der Drosselklappe 28 im Störungsfalle erfolgen kann, wenn das Fernsteuersystem aussetzt. Wegen der Luftzufuhröffnung kann die Vorerhitzungseinheit immer auf einer Temperatur gehalten werden, die unterhalb eines vorgegebenen Temperaturwertes liegt. Dies ist auch dann möglich, wenn die Brennstoffzufuhr erhöht wird, da kühle Luft mit der Beiluft hoher Temperatur oder den Abgasen gemischt werden kann, so dass ein schnelles Abkühlen oder gegebenenfalls Erhitzen der Vorerhitzungseinheit zu vermeiden ist. Daraus folgt, dass ungünstige thermische Effekte auf die Bauteile der Vorerhitzungseinheit vermieden werden können, die insbesondere bei einer raschen Abkühlung auftreten.be connected to each part of the air duct 6 without thereby the operation is adversely affected. For example, the air supply opening can be arranged in the vicinity of the exhaust hood of the rotary kiln, where the operating personnel always works, so that not only the inspection, maintenance and possible repairs are made easier, but also a manual actuation of the throttle valve 28 can take place in the event of a fault if the remote control system suspends. Because of the air supply opening, the preheating unit always be kept at a temperature below a specified temperature value lies. This is also possible if the fuel supply is increased, since cool air with the high temperature air or the exhaust gases can be mixed so that a rapid cooling or, if necessary, heating of the Preheating unit is to be avoided. It follows that unfavorable thermal effects on the components of the preheating unit can be avoided, which occur in particular with rapid cooling.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8235 | Patent refused |